[发明专利]热障涂层散裂检测系统

说明书

本申请因此提供一种用于燃气涡轮的热障涂层散裂检测系统。热障涂层散裂检测系统可包括具有磷光体层和热障涂层的热气体路径部件、刺激性辐射源和光学装置，以使得所述光学装置在热障涂层处引导刺激性辐射并接收发射辐射。接收的发射辐射的变化表明了热障涂层的散裂。

技术领域

本申请及所得的专利大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及基于热成像的热障涂层散裂检测系统，其提供热气体路径部件上的热障涂层的完整性的连续实时反馈。

背景技术

总体燃气涡轮操作和效率随着较高的操作温度而改善。然而，考虑到这些较高温度和恶劣的操作条件，热气体路径中的部件的寿命可能受损。陶瓷涂层如热障涂层可用于保护部件免受热气体路径内发现的热温度、化学环境和物理条件。

随着时间的推移，热障涂层可能经受散裂。当散裂发生时，热气体路径部件必须在短时间内除去和替换，否则可能发生灾难性的故障。结果，燃气涡轮发动机必须定期关闭来检查散裂和其它损坏类型。就生产损失和和检查所需的工时而言，这种关闭可能是昂贵的。

发明内容

本申请和所得的专利因此提供一种用于燃气涡轮的热障涂层散裂检测系统。热障涂层散裂检测系统可包括具有磷光体层和热障涂层的热气体路径部件、刺激性辐射源和光学装置，以使得所述光学装置在热障涂层处引导刺激性辐射并接收发射辐射。接收的发射辐射的变化表明了热障涂层的散裂。

本申请和所得的专利还提供了一种检测热气体路径部件的热障涂层的散裂的方法。该方法可包括以下步骤：在热障涂层处发射刺激性辐射、从热障涂层接收发射辐射、比较连续的接收发射辐射以及如果连续接收的发射辐射中示出变化则表明热障涂层的散裂。

本申请及所得的专利还提供了一种用于燃气涡轮发动机的热障涂层散裂检测系统。热障涂层散裂检测系统可包括具有磷光体层和热障涂层的热气体路径部件、刺激性辐射源、在热障涂层处引导刺激性辐射且接收发射辐射的光学装置，以及与光学装置通信的数字相机。显示在数字相机上的接收的发射辐射的变化表明了热障涂层的散裂。

除了上述方面，本申请还提供以下技术方案：

技术方案1.一种用于燃气涡轮发动机的热障涂层散裂检测系统，其包括：

热气体路径部件；

所述热气体路径部件包括磷光体层和热障涂层；

刺激性辐射源；以及

光学装置；

其中所述光学装置在所述热障涂层处引导刺激性辐射，且接收发射辐射；以及

其中接收的发射辐射的变化表明所述热障涂层的散裂。

技术方案2.根据技术方案1所述的热障涂层散裂检测系统，其中所述刺激性辐射源包括激光器。

技术方案3.根据技术方案1所述的热障涂层散裂检测系统，其还包括与所述光学装置通信的滤光器。

技术方案4.根据技术方案1所述的热障涂层散裂检测系统，其还包括与所述光学装置通信的数字相机。

技术方案5.根据技术方案4所述的热障涂层散裂检测系统，其中所述数字相机包括像素网格。

技术方案6.根据技术方案5所述的热障涂层散裂检测系统，其中所述像素网格的变化表明所述热障涂层的散裂。

技术方案7.根据技术方案1所述的热障涂层散裂检测系统，其中所述磷光体层包括基于热成像的磷光体层。

技术方案8.根据技术方案7所述的热障涂层散裂检测系统，其中所述基于热成像的磷光体层包括晶体。